电气产品的电气间隙和爬电距离测试研究

1、电气间隙和爬电距离的基本概念

电气间隙指的是不同电位带电体之间的最短空间距离。它的存在主要是为了防止在正常工作或故障情况下，带电体之间因过电压而发生击穿现象。当两个带电体之间的电压超过一定限度时，其间的空气会被电离，形成导电通道，导致击穿事故的发生。而足够的电气间隙能够有效阻止这种击穿，确保电流在正常的电路路径中流动。

爬电距离则是带电体之间沿绝缘材料表面的最短路径距离。在电气设备中，绝缘材料表面可能会因污染、潮湿等因素而出现导电物质，这些物质会形成导电通道，使得电流沿着绝缘材料表面流动，即发生沿面放电。爬电距离的设置就是为了限制这种沿面放电的发生，通过增加电流沿表面流动的路径长度，降低放电的可能性。

2、电气间隙和爬电距离的标准

电气间隙和爬电距离测试的主要标准包括 GB 4943.1-2022《音视频、信息技术和通信技术设备第 1 部分：安全要求》、GB/T

16935.1-2023 标准《低压供电系统内设备的绝缘配合第1 部分：原理、要求和试验》，以及GB 4706.1 - 2024《家用和类似用途电器的安

全第 1 部分：通用要求》等等。这些标准不仅规定了对不同线电压情况的电气间隙和爬电距离的最小值，还对测试环境、测试工具、测

试方法等方面提出了具体要求。例如在测试环境方面，标准通常会规定温度、湿度、气压等参数的范围，以确保测试结果的准确性和可比性。3、电气间隙和爬电距离的测试

文章主要以GB 4943.1-2022 为参考，采用印制电路板样品为例，开展测试研究探讨。3.1 测试样品及环境条件试验样品为印制电路板，污染等级为2。试验的场所设置在恒定温度在（20±5）℃之间的房间。

3.2 测试方法与测量

根据GB 4943.1-2022 中的定义，结合试验样品情况，电气间隙为金属部件之间在空间上的最短距离，且该距离是最短的直线距离；爬电距离为金属部件沿绝缘材料表面测量的最短路径距离。影响电气间隙和爬电距离测试的因素包括污染等级、测试设备精度等等。本次测试设备采用数显游标卡尺，设备通过校准并在校准有效期内。

3.2.1.1 T1 与 T2 之间的电气间隙测量

T1 与T2 之间的电气间隙即T1 与T2 间视线最短处距离通过查看印制电路板情况，电气间隙确定可由T1 下沿位置跨过空白处，直接连接T2 的最近位置。电气间隙测试路径如图2 所示，测量线段ab 长度即为最终测量的电气间隙数值。

T1 与T5 之间的电气间隙需要考虑到中间跨过的T4 导体部分，实际电气间隙路径可考虑两种方案，第一种为直接从T1 到T5 的直线距离，第二种为 T1 到 T4 部分的电气间隙加上 T4 到 T5 的电气间隙。结合标准中电气间隙为空间最短距离的概念，通过测量确定第二种方式的测量值更小，确定为电气间隙路径。电气间隙测试路径如图3 所示，测量线段ab 长度+ 线段cd 长度即为最终测量的电气间隙数值。

3.2.2 爬电距离测量

3.2.2.1 T1 与 T2 之间的爬电距离测量

T1 与 T2 之间的爬电距离测量方面，重点要考虑沟槽的影响。经过测量该沟槽宽度超过 1mm，在污染等级 2 的情况下属于宽沟槽，无法直接跨越沟槽进行爬电距离测量。综合考虑需从 T1 连接最短距离至沟槽下方绝缘部位，在通过绝缘板的最短距离连接至 T2。爬电距离路径如图4 所示，测量线段ab 长度+ 线段bc 长度+ 线段cd 长度+ 线段de 长度即为最终测量的爬电距离数值。

3.2.2.2 T1 与 T5 之间的爬电距离测量

T1 与T2 之间的爬电距离测量方面，重点要考虑两个因素，一是夹角部分的V 型沟槽的影响，二是T4 金属带的影响。其中金属带部分按照GB 4943.1-2022 附录中图O.4 的内容，不计入爬电距离数值；而V 型沟槽部分，经过测量该夹角小于80°，需按照GB 4943.1-2022附录中图O.4 的内容进行跨越连接。爬电距离路径如图5 所示，测量线段ab 长度+ 线段bc 长度+ 线段cd 长度+ 线段ef 即为最终测量的爬电距离数值，其中bc 段按照标准的要求取值为1mm。